Работа Вильгельма Оствальда
Еще в 1890 г, Вильгельм Оствальд, который продолжал заниматься полупроницаемыми искусственными пленками, предположил, что полупроницаемость может вызывать не только осмос, но и электрические явления. Осмос возникает тогда, когда пленка пропускает маленькие молекулы воды, но не пропускает большие молекулы сахара. Но ведь и ионы могут иметь разные размеры! Тогда мембрана будет пропускать ионы только одного знака, например, положительные. Оствальд прямо показал, что на искусственных мембранах могут возникать заметно большие разности потенциалов, чем при свободной диффузии ионов на границе растворов с разной концентрацией. И не требуется быстрый ион водорода: годится любой ион, который умеет проходить через мембрану и имеет разные концентрации по разные ее стороны.
Действительно, если посмотреть на формулу (1.1)
и предположить, что мембрана для анионов непроницаема, т. е. v = 0, то можно видеть, что должны получаться большие значения для диффузионного потенциала:
(здесь Vm — потенциал на мембране, разделяющей два раствора, а С1 и С2 — концентрации катиона, который может проходить через мембрану в этих растворах).
Таким образом, Оствальд объединил формулу Нернста и знания о полупроницаемых мембранах. Он предположил, что свойствами такой мембраны объясняются потенциалы мышц и нервов и удивительное действие электрических органов рыб. Эта идея Оствальда, как ни странно, прошла мимо биологов, хотя члены самой передовой тогда школы физиологов — школы Дюбуа-Реймона — были заняты спором как раз о той проблеме, путь к решению которой дал Оствальд. А может быть, именно спор помешал воспринять эту идею: Герман; как автор гипотезы повреждения; не думал о мембране, а Бернштейн, возглавивший сторонников гипотезы предсуществования не думал о ионах. К тому же и Герман, и Бернштейн были уже не молоды: и тому и другому перевалило за 504 возраст; когда нелегко воспринимать новые идеи. И все же для Бернштейна это оказалось возможным. Он оценил идею Оствальда, может быть, немалую роль в этом сыграло то, что в самом главном мембранная гипотеза была очень в духе школы Дюбуа: никакой таинственной «жизненной силы», никаких сложных, неизвестных свойств клетки или протоплазмы; все, что она требует,— это мембраны и электролиты. Решающий шаг, который пришлось сделать Бернштейну состоял в том, чтобы объяснить электрические свойства мышц и нервов не устройством этих органов в целом, а свойствами клеток, из которых состоят все ткан и органы. Наконец-то был прямо указан «виновник», создающий «животное электричество»,— клеточная мембрана, а «оружие» — перенос ионов.
Заключение
В данной курсовой работе, были рассмотрены основные работы Нерста и Оствальда. Нернст изучал поведение электролитов при пропускании электрического тока и открыл закон. Закон устанавливает зависимость между электродвижущей силой ( разностью потенциалов ) и ионной концентрацией. Уравнение Нернста позволяет предсказать максимальный рабочий потенциал, который может быть получен в результате электрохимического взаимодействия, когда известны давление и температура. Таким образом, этот закон связывает термодинамику с электрохимической теорией в области решения проблем, касающихся сильно разбавленных растворов. Оствальд же объединил формулу Нернста и знания о полупроницаемых мембранах. Он предположил, что свойствами такой мембраны объясняются потенциалы мышц и нервов и удивительное действие электрических органов рыб.
Список литературы:
1. Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г. Электричество в живых организмах. – М.: Наука. Гл.ред. физ-мат. Лит., 1988.- 56 стр.
Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 1: Теория равновесных систем: Термодинамика. Том. 1. Изд. 2, испр. и доп. М.: УРСС, 2002.- 63 стр.
URL: http://slovare.coolreferat.com (дата обращения: 9.05.2014).